برج خنک کننده | قیمت برج خنک کننده | کولینگ تاور |نسیم صنعت | انواع برج خنک کننده


انواع برج خنک کننده

 برج خنک ‌کننده  یا کولینگ تاور (cooling tower) نوع خاصی از مبدل حرارتی (heat exchanger) است. در این تجهیز گرمای آب با تماس مستقیم با هوا، به هوا منتقل می‌گردد. آب خنک کننده‌ی مورد نیاز صنایع بعد از انجام ماموریت به برج خنک‌ کننده باز می‌گردد تا سرد شود.اساس کار این سیستم انتقال گرما بر مبنای اصول اولیه فرآیند تبخیر است. در این فرآیند حجم زیادی از آب خنک می‌شود تا برای ورود مجدد به تجهیزات مورد نیاز مورد استفاده قرار گیرد. از برج خنک‌ کننده در صنایعی مانند نیروگاه‌ها، پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌ها و… استفاده می‌شود. با توجه به شرایط آب‌ و هوایی محل تاسیسات صنعتی، انواع مختلفی از این تجهیز مورد استفاده قرار می‌گیرد که در مورد تمام آن‌ها در این مطلب خواهیم نوشت.بخشی از برج خنک‌ کننده با قطعاتی به نام پرکن (filler) مانند پوشال در کولر آبی پر می‌شود. آبی که قرار است خنک شود،‌ روی این پرکن‌ها اسپری می‌گردد. پرکن‌ها باعث افزایش سطح و زمان تماس بین هوا و آب می‌شوند.این تجهیزات عموما بر اساس نحوه‌ی عملکرد و کاربرد دسته‌بندی می‌گردند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

 
دسته بندی برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری:

انواع برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری

 
دسته‌بندی بر اساس جهت حرکت هوا و آب:
- برج خنک کننده جریان متقاطع
برج خنک کننده جریان متقاطع
هوا و آب در این نوع برج به صورت عمود یا «متقاطع» (cross flow) به یکدیگر وارد می‌شوند. هوا از دیواره‌های عمودی وارد می‌گردد و با آب که از بالا در حال اسپری شدن است، تماس پیدا می‌کند. نیروی گرانش آب را به صورت یکپارچه و عمود بر جهت حرکت هوا به پایین می‌کشد. هوای متلاطم بعد از گذر از مسیر ریزش آب روی پرکننده‌ها وارد یک فضای خالی می‌گردد. حین این تماس دمای آب پایین می‌آید. هوا در حقیقت توسط فن‌های نصب شده به بیرون مکیده می‌شود.
 
مزایای برج خنک کننده جربان متقاطع:
  • هزینه‌ی پایین بهره‌برداری به دلیل کم بودن هد پمپ مورد نیاز
  • نگهداری ساده
  • مصرف انرژی پایین
معایب برج خنک کننده جریان متقاطع:
  • بیشترین سهم بازگشت آب به مسیر نامناسب
  • ورود مواد زائد به قسمت پرکننده
کاربرد برج خنک کننده جریان متقاطع:
  • صنایع گرمابر در پتروشیمی
  • صنایع آلومینیوم و فشرده‌سازی هوا
- برج خنک کننده با جریان ناهم‌جهت
 
در این نوع برج خنک کننده، جریان هوا دقیقا در خلاف جهت جریان آب وارد می‌گردد. هوا از پایین برج نزدیک قسمت پرشده وارد و از بالا خارج می‌شود. آب از بالا روی پرکننده‌ها اسپری می‌شود و در تماس  غیرهم‌جهت  (counter current) بیشترین سطح و زمان تماس با هوا را تجربه می‌کند. هوا گرما را از آب می‌گیرد و توسط فن از بالا به بیرون پرتاب می‌شود.
 
 برج خنک کننده با جریان هوای نا هم جهت
مزایای برج خنک کننده با مکانیسم جریان نا هم جهت:
  •  بیشترین تماس آب و هوا به دلیل توزیع قطرات
  • بیشترین بازده در میان تمام انواع برج‌ها
معایب برج خنک کننده با مکانیسم جریان نا هم حهت:
  • تولید صدای زیاد به دلیل اسپری و ریزش آب
  • تعمیرات و نظافت سخت
کاربرد برج خنک کننده با مکانیسم جریان نا هم جهت:
 پالایشگاه‌های نفتی و گازی، پتروشیمی
 
دسته‌بندی برج خنک کننده بر اساس نوع مکش هوا:
 
- برج خنک کننده با مکانیسم مکش طبیعی
 
 برج خنک کننده با مکانیسم مکش طبیعی
برج‌های خنک‌ کننده با مکانیسم  مکش طبیعی (Natural draft) گرمای اضافی سیستم‌ را می‌گیرند و به هوا منتقل می‌کنند. در این فرایند آب گرم با کمک پمپ از ورودی آب گرم نزدیک به بالای برج وارد می‌شود. تعدادی نازل متصل به ورودی آب گرم، آب را درون برج اسپری می‌کنند. هم‌زمان هوا در جهت مخالف از پایین برج وارد می‌شود. آب در تماس با هوا شروع به تبخیر می‌کند. از آنجا که تبخیر فرایندی گرماگیر است، آب باقی‌مانده خنک می‌گردد. آب خنک‌ شده در مخزن زیر برج جمع‌آوری و دوباره به فرایند بازگردانده می‌شود.دمای هوا به دلیل گرفتن گرما از آب در حال تبخیر بالا می‌رود. هر چه دما بالاتر رود چگالی هوا کمتر و در نتیجه میل به صعود بیشتر می‌شود. مشابه این پدیده را در بالا رفتن هوای گرم در خانه یا دود داغ در بخاری مشاهده می‌کنید. به همین دلیل مکشی طبیعی ایجاد می‌گردد که هوا را از پایین تا بالای برج می‌برد و آن را به بیرون پرتاب می‌کند.
 
مزایای برج خنک کننده با مکانیسم مکش طبیعی:
  •  هزینه‌ی پایین نگهداری و بهره‌برداری
  • ایمنی بالا
  • بازده‌ بالای انرژی
معایب برج خنک کننده با مکانیسم مکش طبیعی:
  •  عدم تطابق با تمام شرایط اتمسفری
  • فضای مورد نیاز زیاد برای نصب
  • هزینه‌ی بالای اولیه
کاربرد برج خنک کننده با مکانیسم مکش طبیعی:
مورد استفاده در نیروگاه‌های تولید برق و کاربردهای فرایندی
 
- برج خنک کننده با مکانیسم مکش مکانیکی
برج خنک کننده با امکان مکش مکانیکی
در این نوع از برج‌های خنک‌کننده از مکش مکانیکی (mechanical draft) برای جابه‌جایی هوا استفاده می‌گردد. خود این دسته به دو گروه زیر تقسیم می‌شود.
دمیدن اجباری  (forced draft):
در این نوع دمیدن، هوا با کمک یک فن که در پایین برج تعبیه شده است، به بالا هل داده می‌شود. آب گرم نیز از بالای برج وارد می‌گردد. تماس غیرهم‌جهت آب و هوا منجر به تبخیر بخشی از آب و انتقال گرما به هوا می‌شود. میزان سرمایش در این مبدل‌ها نسبت به نوع دیگر کم است و محدودیت‌هایی از نظر عملیاتی (گردش هوای گرم شده و ورود مجدد به برج) دارد.
 
مزایای برج خنک کننده با مکانیسم دمیدن اجباری:
  • بهره‌برداری و تعمیر آسان به دلیل دسترسی به فن، موتور و قطعات در پایین برج
  • مناسب در مقاومت زیاد هوا
معایب برج خنک کننده با مکانیسم دمیدن اجباری:
  •  نیاز به توان بالای فن
  • مشکل در چرخش هوای گرم شده و ورود مجدد به برج
کاربرد برج حنک کننده با مکانیسم دمیدن اجباری:
 صنایع شیمیایی و انرژی
 
  - برج خنک کن با مکانیسم مکش اجباری  (induced draft)
 اساس کار این نوع کولینگ تاور با نوع قبلی کاملا شبیه است. آب از بالا و هوا از پایین وارد آن می‌گردد. یک تقسیم کننده آب را به درون برج اسپری می‌کند. تفاوت اینجا است که فن مکش هوا در بالای برج نصب می‌گردد. این فن هوا را از ورودی‌های پایین برج به بالا می‌کشد و به بیرون پرتاب می‌کند. در این نوع از برج خنک کن، زمان تماس هوا و آب بیشتر است که منجر به بازدهی بالاتر می‌گردد.
 
مزایای برج خنک کن با مکانیسم مکش اجباری :
  •  عدم برگشت مجدد هوای گرم شده به سیستم
  • نیاز به فضای کم برای نصب
معایب برج خنک کن با مکانیسم مکش اجباری:
  • نیاز به نگهداری و تعمیرات سنگین فن، موتور و قطعات مکانیکی دیگر به دلیل در تماس بودن با هوای مرطوب
  • احتمال خوردگی بالا
کاربرد برج خنک کننده با مکانیسم مکش اجباری:
بهترین عملکرد برای واحدهای خنک‌‌ کننده، صنایع شیمیایی و غذایی
 
دسته‌بندی  برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت:
برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته
 
برج خنک‌کننده مدار باز:
 این تجهیز با نام  برج خنک‌ کننده‌ی مدار باز  (Open circuit cooling tower) نیز شناخته می‌شود. اساس کار این برج همانطور که اشاره شد، تبخیر آب است. آبی که قرار است خنک شود از واحد به برج پمپ می‌شود. تبخیر آب در هوای ورودی باعث کاهش دمای آن می‌گردد. قسمت پرشده نقش زیادی در افزایش سطح و زمان تماس دارد.
 
مزایای برج خنک کننده مدار باز:
بازده‌ بالای انرژی
 
معایب برج خنک کننده مدار باز:
هزینه‌بر بودن بهره‌برداری
 
کاربرد برج خنک کننده مدار باز:
پتروشیمی، پالایشگاه و نیروگاه
 
برج خنک ‌‌کننده مدار بسته:
اساس کار این تجهیز مشابه نوع مدار باز است با این تفاوت که سیال فرایندی با هوای خنک ‌کننده تماس پیدا نمی‌کند. در برج خنک‌‌ کننده مدار بسته (Closed circuit cooling tower)، دو مسیر خارجی مجزا به همراه یک کویل خنک‌کننده وجود دارد. این کویل سیال فرایندی را از هوای بیرون جدا می‌کند تا آلودگی وارد آن نگردد. سیال فرایندی درون مدار داخلی جریان دارد. آب در مدار خارجی و در ترکیب با هوا گردش می‌کند. گرما از سیال فرایندی در ابتدا به آب منتقل و سپس از طریق تبخیر به هوا دفع می‌شود.
 
مزایای برج خنک کننده مدار بسته:
  •  کاهش هزینه‌ی عملیاتی پمپ کردن
  • نیاز به مساحت و حجم کم برای نصب
معایب برج خنک کننده مدار بسته:
  •  گران بودن
  • سنگین‌تر و بزرگ ‌تر بودن نسبت به نوع مدار باز
کاربرد برج خنک کننده مدار بسته:
در صنایع برودتی، تهویه‌ی مطبوع و گرمایش
 
 جهت کسب اطلاعات بیشتر با متخصصان شرکت تولید برج خنک کننده نسیم صنعت تماس حاصل فرمایید

برچسب ها:

تماس از طریق واتساپ
+989125644552